@phdthesis{Rossow2019, author = {Rossow, Leonie}, title = {Einfluss der Lysyloxidase-katalysierten Matrix-Quervernetzung auf Tumorwachstum, -metabolismus und -malignit{\"a}t}, doi = {10.25972/OPUS-18034}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180346}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die EZM bildet ein Netzwerk quervernetzter Proteine, welches alle Zellen im Tumor umgibt. Sie {\"u}bt direkte Effekte auf die Medikamenteneinbringung und -verteilung aus und somit auch auf die therapeutische Effizienz von Chemotherapeutika. Die LOX(L)-Proteinfamilie katalysiert die oxidative Desaminierung von Lysinresten in Elastin und Kollagenfasern und erm{\"o}glicht dadurch eine intra- und intermolekulare Quervernetzung. Diese wird f{\"u}r die Reifung und Stabilisierung der Kollagene in der EZM ben{\"o}tigt. Eine erh{\"o}hte LOX(L)-Expression steigert durch eine verst{\"a}rkte EZM-Quervernetzung die Gewebesteifheit im Tumor und bildet so eine physikalische Diffusionsbarriere. Durch diese Barriere wird die Versorgung mit Sauerstoff und N{\"a}hrstoffen reduziert. Die resultierende Hypoxie im Tumor kann eine fehlgeleitete Angiogenese triggern und zu einer Aktivierung maligner Signalkaskaden f{\"u}hren. In dieser Arbeit wurden durch eine LOX(L)-Inhibierung mittels βAPN einerseits und eine ektopische LOX-/LOXL2-{\"U}berexpression andererseits Auswirkungen solcher Eingriffe auf verschiedene Indikatoren wie Zellproliferation und apoptose, Versorgung mit Sauerstoff und N{\"a}hrstoffen, Angiogenese, Hypoxie, Makrophageninfiltration und die Expression verschiedener Wachstumsfaktoren analysiert. Die Versuche wurden an f{\"u}nf verschiedenen Tumoren (4T1-, E0771- und EMT6-Brustkarzinome, LLC-Lungenkarzinome und MT6-Fibrosarkome) durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren eine direkte Verbindung zwischen der EZM und einer Therapieresistenz. Nach βAPN-Behandlung konnte eine verbesserte Versorgung mit Sauerstoff und N{\"a}hrstoffen beobachtet werden, welches in einer Verringerung maligner Signalkaskaden und folglich auch in einer verbesserten Vaskularisierung resultierte. Als Konsequenz wurde die therapeutische Effizienz von Chemotherapeutika verbessert. Im Gegensatz dazu f{\"u}hrte eine LOX-/LOXL2-{\"U}berexpression zu einer erh{\"o}hten Therapieresistenz. Die vorliegende Studie zeigt, dass die Modifizierung der EZM durch eine Hemmung von LOX(L) das Potenzial birgt, das Ansprechen von Chemotherapeutika in der Behandlung von Krebserkrankungen zu verbessern.}, subject = {Lysyl-Oxidase}, language = {de} } @misc{DrenckhahnDrenckhahnWeberetal.2019, author = {Drenckhahn, Detlev and Drenckhahn, Helga and Weber, Heinrich E. and Jansen, Werner and Weber, Heinrich E. and Zonnenveld, Ben J. M.}, title = {Forum Geobotanicum Vol. 8 (2018/2019)}, volume = {8(2018/2019)}, editor = {Meierott, Lenz and Drenckhahn, Detlev and Dunkel, Franz G. and Ewald, J{\"o}rg and Fleischmann, Andreas}, issn = {1867-9315}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175292}, year = {2019}, abstract = {Forum Geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum Geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum Geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation and effective taxonomic publication of articles published electronically in Forum Geobotanicum, print versions of each volume of the journal and appropriate digital storage devices will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.}, subject = {Geobotanik}, language = {de} } @phdthesis{Wunsch2019, author = {Wunsch, Marie}, title = {Das enterische Nervensystem als m{\"o}gliche Zielstruktur der Autoimmunreaktion in der Multiplen Sklerose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175888}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Bei der Multiplen Sklerose (MS) handelt es sich um eine Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Abh{\"a}ngig von der betroffenen ZNS-Region kann es zu vielf{\"a}ltigen Symptomen kommen. Neben neurologischen Symptomen verursacht durch ZNS-L{\"a}sionen leidet ein Großteil der MS-Patienten auch unter gastrointestinalen Funktionsst{\"o}rungen. Diese gastrointestinalen Symptome wurden bisher eher auf L{\"a}sionen im R{\"u}ckenmark zur{\"u}ckgef{\"u}hrt und nicht direkt in Verbindung mit der autoimmunen {\"A}tiologie der Erkrankung gebracht. In dieser Studie wurde das enterische Nervensystem (ENS) in einem B-Zell- und Antik{\"o}rper-abh{\"a}ngigen Mausmodell der MS untersucht. Daf{\"u}r wurde der Autoimmunprozess durch Immunisierung mit MP4, einem Fusionsprotein aus dem Myelin-Basischen-Protein (MBP) und dem Proteolipid-Protein (PLP), ausgel{\"o}st. Das ZNS und ENS wurden in den unterschiedlichen Erkrankungsstadien immunhistochemisch und elektronenmikroskopisch analysiert. Neben der Immunpathologie des ZNS konnte dabei eine Degeneration des ENS schon vor dem Einsetzen der ersten neurologischen Defizite nachgewiesen werden. Die ENS-Pathologie war antik{\"o}rper-mediiert und ging einher mit einer verringerten gastrointestinalen Motilit{\"a}t sowie mit einer Gliose und Neurodegeneration des ENS. Mithilfe von Immunpr{\"a}zipitation und Massenspektrometrie konnten im ENS vier m{\"o}gliche Zielstrukturen des Autoimmunprozesses identifiziert werden, was auf sog. epitope spreading hindeutet. Auch im Plasma von MS-Patienten konnten Antik{\"o}rper gegen drei dieser Antigene nachgewiesen werden. Des Weiteren zeigten sich in Kolon-Resektaten von MS-Patienten erste Ans{\"a}tze einer Neurodegeneration und Gliose des ENS. In dieser Studie wurde zum ersten Mal ein direkter Zusammenhang zwischen der Autoimmunreaktion gegen das ZNS und einer simultanen Reaktion gegen das ENS gezeigt. Dies kann einen Paradigmenwechsel im Verst{\"a}ndnis der Immunpathogenese der MS anstoßen und neue therapeutische und diagnostische Ans{\"a}tze initiieren.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @phdthesis{Notz2019, author = {Notz, Quirin Julius}, title = {Der Einfluss von Fingolimod auf die autoreaktive B-Zell-Antwort in einem B-Zell-abh{\"a}ngigen Mausmodell der Multiplen Sklerose}, doi = {10.25972/OPUS-19154}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-191540}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die MP4-induzierte experimentelle autoimmune Encephalomyelitis (EAE) erlaubt eine fokussierte Betrachtung von B-Zellen, die eine wichtige Rolle bei der Pathogenese der Multiplen Sklerose (MS) spielen. Es konnte zum Beispiel gezeigt werden, dass das Vorhandensein von B-Zell-Aggregaten im zentralen Nervensystem (ZNS) von MS-Patienten mit einem aggravierten Krankheitsverlauf assoziiert war. Diese Follikel k{\"o}nnten dabei als ektope lymphatische Strukturen den Immunprozess aktiv gestalten und somit ein therapeutisches Ziel darstellen. In der vorliegenden Studie wurde der Effekt des Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor-Modulators Fingolimod (FTY720) auf die autoreaktive B-Zell-Antwort und speziell die Bildung von B-Zell-Aggregaten im Kleinhirn der MP4-EAE-M{\"a}use untersucht.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @phdthesis{AlZuraiqi2019, author = {Al-Zuraiqi, Yaser}, title = {Die Rolle der residenten Stammzellen der Gef{\"a}ßwand bei der Bildung der Mikroglia und Angiogenese im adulten Gehirn}, doi = {10.25972/OPUS-18832}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-188329}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {The role of vessel wall-resident stem cells in the generation of microglia and angiogenisis in the adult CNS Das Zentralnervensystem (ZNS) wird kontinuierlich durch ein eigenes Immunsystem {\"u}berwacht. Die Mikroglia sind ein wichtiger Vertreter dieses Immunsystems und ein besonderes Charakteristikum des ZNS. F{\"u}r die Aufrechterhaltung der H{\"a}mostase im ZNS spielen die Mikroglia eine zentrale Rolle. Die Herkunft der Mikroglia war f{\"u}r lange Zeit Gegenstand der kontroversen wissenschaftlichen Diskussion. Zusammengefasst wurde deren Ursprung als h{\"a}matopoetisch, mesodermal und neuroektodermal beschrieben. Allerdings {\"u}berwiegt derzeit die Meinung, dass die Mikroglia von Vorl{\"a}uferzellen geliefert wird, die w{\"a}hrend der Embryonalentwicklung aus der Dottersackwand ins Gehirn migrieren, dort bis zum Erwachsenenalter persistieren und immer wieder zur Erneuerung der Mikroglia herangezogen werden. Wo genau im Hirngewebe derartige oder andere potenzielle Mikrogliavorl{\"a}uferzellen im ZNS residieren, ist bis heute nicht abschließend gekl{\"a}rt. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass bereits die frisch pr{\"a}parierten Hirngef{\"a}ße sowohl CD44+ als auch CD45+ Zellen in ihren W{\"a}nden aufweisen. Außerdem ließ sich beobachten, dass die CD44+ Zellen im BRA nach außen wanderten und sich zu Perizyten-{\"a}hnlichen und glatten Muskelzellen differenzierten. Diese Befunde ließen darauf schließen, dass die CD44+ Zellen mit diesen Eigenschaften das Potenzial haben, zur Gef{\"a}ßneubildung beizutragen. Dar{\"u}ber hinaus konnten CD45+ Zellen in der Adventitia frisch isolierter Hirngef{\"a}ße nachgewiesen werden, die im BRA teilweise f{\"u}r F4/80 und/oder Iba-1 positiv wurden. Dies wiederum l{\"a}sst vermuten, dass aus der Wand der Hirngef{\"a}ße Mikroglia- und Makrophagen-{\"a}hnliche Zellen generiert werden k{\"o}nnen. Es blieb jedoch offen, ob diese CD45+ Vorl{\"a}uferzellen dauerhaft in der Adventitia der Hirngef{\"a}ße residieren oder aber immer wieder durch im Blut zirkulierende Monozyten erneuert werden. Diese Frage zu kl{\"a}ren, ist von klinischer Relevanz, bleibt jedoch zuk{\"u}nftigen Arbeiten {\"u}berlassen. Das hier etablierte BRA k{\"o}nnte auch bei solchen Analysen hilfreich sein.}, subject = {Mikroglia}, language = {de} } @phdthesis{Mekala2019, author = {Mekala, SubbaRao}, title = {Generation of cardiomyocytes from vessel wall-resident stem cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146046}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Myocardial infarction (MI) is a major cause of health problems and is among the leading deadly ending diseases. Accordingly, regenerating functional myocardial tissue and/or cardiac repair by stem cells is one of the most desired aims worldwide. Indeed, the human heart serves as an ideal target for regenerative intervention, because the capacity of the adult myocardium to restore itself after injury or infarct is limited. Thus, identifying new sources of tissue resident adult stem or progenitor cells with cardiovascular potential would help to establish more sophisticated therapies in order to either prevent cardiac failure or to achieve a functional repair. Ongoing research worldwide in this field is focusing on a) induced pluripotent stem (iPS) cells, b) embryonic stem (ES) cells and c) adult stem cells (e. g. mesenchymal stem cells) as well as cardiac fibroblasts or myofibroblasts. However, thus far, these efforts did not result in therapeutic strategies that were transferable into the clinical management of MI and heart failure. Hence, identifying endogenous and more cardiac-related sources of stem cells capable of differentiating into mature cardiomyocytes would open promising new therapeutic opportunities. The working hypothesis of this thesis is that the vascular wall serves as a niche for cardiogenic stem cells. In recent years, various groups have identified different types of progenitors or mesenchymal stem cell-like cells in the adventitia and sub-endothelial zone of the adult vessel wall, the so called vessel wall-resident stem cells (VW-SCs). Considering the fact that heart muscle tissue contains blood vessels in very high density, the physiological relevance of VW-SCs for the myocardium can as yet only be assumed. The aim of the present work is to study whether a subset of VW-SCs might have the capacity to differentiate into cardiomyocyte-like cells. This assumption was challenged using adult mouse aorta-derived cells cultivated in different media and treated with selected factors. The presented results reveal the generation of spontaneously beating cardiomyocyte-like cells using specific media conditions without any genetic manipulation. The cells reproducibly started beating at culture days 8-10. Further analyses revealed that in contrast to several publications reporting the Sca-1+ cells as cardiac progenitors the Sca-1- fraction of aortic wall-derived VW-SCs reproducibly delivered beating cells in culture. Similar to mature cardiomyocytes the beating cells developed sarcomeric structures indicated by the typical cross striated staining pattern upon immunofluorescence analysis detecting α-sarcomeric actinin (α-SRA) and electron microscopic analysis. These analyses also showed the formation of sarcoplasmic reticulum which serves as calcium store. Correspondingly, the aortic wall-derived beating cardiomyocyte-like cells (Ao-bCMs) exhibited calcium oscillations. This differentiation seems to be dependent on an inflammatory microenvironment since depletion of VW-SC-derived macrophages by treatment with clodronate liposomes in vitro stopped the generation of Ao bCMs. These locally generated F4/80+ macrophages exhibit high levels of VEGF (vascular endothelial growth factor). To a great majority, VW-SCs were found to be positive for VEGFR-2 and blocking this receptor also stopped the generation VW-SC-derived beating cells in vitro. Furthermore, the treatment of aortic wall-derived cells with the ß-receptor agonist isoproterenol or the antagonist propranolol resulted in a significant increase or decrease of beating frequency. Finally, fluorescently labeled aortic wall-derived cells were implanted into the developing chick embryo heart field where they became positive for α-SRA two days after implantation. The current data strongly suggest that VW-SCs resident in the vascular adventitia deliver both progenitors for an inflammatory microenvironment and beating cells. The present study identifies that the Sca-1- rather than Sca-1+ fraction of mouse aortic wall-derived cells harbors VW-SCs differentiating into cardiomyocyte-like cells and reveals an essential role of VW-SCs-derived inflammatory macrophages and VEGF-signaling in this process. Furthermore, this study demonstrates the cardiogenic capacity of aortic VW-SCs in vivo using a chimeric chick embryonic model.}, subject = {Herzmuskelzelle}, language = {en} } @phdthesis{Groth2019, author = {Groth, Sofie Claire}, title = {Korrelation der Elastizit{\"a}t von R{\"u}ckenmarksgewebe und histologischen Ver{\"a}nderungen in einem Tiermodell der Multiplen Sklerose}, doi = {10.25972/OPUS-17937}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179370}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Multiple Sklerose ist eine der h{\"a}ufigsten und bedeutsamsten entz{\"u}ndlichen Autoimmunerkrankungen bei jungen Erwachsenen. Obwohl die klassischen Kennzeichen der Krankheit wie Infiltration von Immunzellen, Demyelinisierung, Astrogliose und axonale Sch{\"a}digung bekannt sind, sind die genauen Ursachen und die zugrundeliegende Pathophysiologie noch nicht gekl{\"a}rt. In der Fachliteratur wurden bereits biomechanische Ver{\"a}nderungen mit histologischen Ver{\"a}nderungen im ZNS in Verbindung gebracht. Der genaue Zusammenhang und das Ausmaß zwischen den mechanischen Gewebeeigenschaften und den zugrundeliegenden histologischen Ver{\"a}nderungen wurde bis heute jedoch nur wenig erforscht. Die vorliegende Arbeit untersuchte in ihrem methodischen Rahmen den m{\"o}glichen Zusammenhang zwischen den mechanischen Ver{\"a}nderungen des Gewebes und den zugrundeliegenden histologischen Gewebever{\"a}nderungen in den unterschiedlichen Krankheitsstadien der EAE, dem Tiermodell der MS. Die hier dargestellten Experimente konnten demonstrieren, dass das ZNS-Gewebe durch zunehmende Zelldichte steifer wird, w{\"a}hrend es bei fortschreitender Demyelinisierung zur Erweichung des Gewebes kommt. Ferner wurden die mechanischen Gewebeeigenschaften in den unterschiedlichen Krankheitsstadien der EAE durch die Astrogliose und die Mikroglia/Makrophageninfiltration beeinflusst.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @article{KleefeldtBoemmelBroedeetal.2019, author = {Kleefeldt, Florian and B{\"o}mmel, Heike and Broede, Britta and Thomsen, Michael and Pfeiffer, Verena and W{\"o}rsd{\"o}rfer, Philipp and Karnati, Srikanth and Wagner, Nicole and Rueckschloss, Uwe and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman}, title = {Aging-related carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1 signaling promotes vascular dysfunction}, series = {Aging Cell}, volume = {2019}, journal = {Aging Cell}, number = {18}, doi = {10.1111/acel.13025}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201231}, pages = {e13025}, year = {2019}, abstract = {Aging is an independent risk factor for cardiovascular diseases and therefore of particular interest for the prevention of cardiovascular events. However, the mechanisms underlying vascular aging are not well understood. Since carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1 (CEACAM1) is crucially involved in vascular homeostasis, we sought to identify the role of CEACAM1 in vascular aging. Using human internal thoracic artery and murine aorta, we show that CEACAM1 is upregulated in the course of vascular aging. Further analyses demonstrated that TNF-α is CEACAM1-dependently upregulated in the aging vasculature. Vice versa, TNF-α induces CEACAM1 expression. This results in a feed-forward loop in the aging vasculature that maintains a chronic pro-inflammatory milieu. Furthermore, we demonstrate that age-associated vascular alterations, that is, increased oxidative stress and vascular fibrosis, due to increased medial collagen deposition crucially depend on the presence of CEACAM1. Additionally, age-dependent upregulation of vascular CEACAM1 expression contributes to endothelial barrier impairment, putatively via increased VEGF/VEGFR-2 signaling. Consequently, aging-related upregulation of vascular CEACAM1 expression results in endothelial dysfunction that may promote atherosclerotic plaque formation in the presence of additional risk factors. Our data suggest that CEACAM1 might represent an attractive target in order to delay physiological aging and therefore the transition to vascular disorders such as atherosclerosis.}, language = {en} } @article{WoersdoerferDaldaKernetal.2019, author = {W{\"o}rsd{\"o}rfer, Philipp and Dalda, Nahide and Kern, Anna and Kr{\"u}ger, Sarah and Wagner, Nicole and Kwok, Chee Keong and Henke, Erik and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman}, title = {Generation of complex human organoid models including vascular networks by incorporation of mesodermal progenitor cells}, series = {Scientific Reports}, volume = {9}, journal = {Scientific Reports}, doi = {10.1038/s41598-019-52204-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-202681}, pages = {15663}, year = {2019}, abstract = {Organoids derived from human pluripotent stem cells are interesting models to study mechanisms of morphogenesis and promising platforms for disease modeling and drug screening. However, they mostly remain incomplete as they lack stroma, tissue resident immune cells and in particular vasculature, which create important niches during development and disease. We propose, that the directed incorporation of mesodermal progenitor cells (MPCs) into organoids will overcome the aforementioned limitations. In order to demonstrate the feasibility of the method, we generated complex human tumor as well as neural organoids. We show that the formed blood vessels display a hierarchic organization and mural cells are assembled into the vessel wall. Moreover, we demonstrate a typical blood vessel ultrastructure including endothelial cell-cell junctions, a basement membrane as well as luminal caveolae and microvesicles. We observe a high plasticity in the endothelial network, which expands, while the organoids grow and is responsive to anti-angiogenic compounds and pro-angiogenic conditions such as hypoxia. We show that vessels within tumor organoids connect to host vessels following transplantation. Remarkably, MPCs also deliver Iba1\(^+\) cells that infiltrate the neural tissue in a microglia-like manner.}, language = {en} } @article{AktasUpcinHenkeetal.2019, author = {Aktas, Bertal H. and Upcin, Berin and Henke, Erik and Padmasekar, Manju and Qin, Xuebin and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman}, title = {The Best for the Most Important: Maintaining a Pristine Proteome in Stem and Progenitor Cells}, series = {Stem Cells International}, journal = {Stem Cells International}, doi = {10.1155/2019/1608787}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-227769}, pages = {1-20}, year = {2019}, abstract = {Pluripotent stem cells give rise to reproductively enabled offsprings by generating progressively lineage-restricted multipotent stem cells that would differentiate into lineage-committed stem and progenitor cells. These lineage-committed stem and progenitor cells give rise to all adult tissues and organs. Adult stem and progenitor cells are generated as part of the developmental program and play critical roles in tissue and organ maintenance and/or regeneration. The ability of pluripotent stem cells to self-renew, maintain pluripotency, and differentiate into a multicellular organism is highly dependent on sensing and integrating extracellular and extraorganismal cues. Proteins perform and integrate almost all cellular functions including signal transduction, regulation of gene expression, metabolism, and cell division and death. Therefore, maintenance of an appropriate mix of correctly folded proteins, a pristine proteome, is essential for proper stem cell function. The stem cells' proteome must be pristine because unfolded, misfolded, or otherwise damaged proteins would interfere with unlimited self-renewal, maintenance of pluripotency, differentiation into downstream lineages, and consequently with the development of properly functioning tissue and organs. Understanding how various stem cells generate and maintain a pristine proteome is therefore essential for exploiting their potential in regenerative medicine and possibly for the discovery of novel approaches for maintaining, propagating, and differentiating pluripotent, multipotent, and adult stem cells as well as induced pluripotent stem cells. In this review, we will summarize cellular networks used by various stem cells for generation and maintenance of a pristine proteome. We will also explore the coordination of these networks with one another and their integration with the gene regulatory and signaling networks.}, language = {en} }